2024学年高中地理 第一章 第2节《地理信息技术在区域地理环境研究中的作用》教学设计 新人教版必修3

2024学年高中地理第一章第2节《地理信息技术在区域地理环境研究中的作用》教学设计新人教版必修3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024学年高中地理第一章第2节《地理信息技术在区域地理环境研究中的作用》教学设计新人教版必修3教学内容《地理信息技术在区域地理环境研究中的作用》为2024学年高中地理新人教版必修3第一章第2节内容。本节教学内容主要包括：1.地理信息技术的基本概念与分类；2.遥感技术及其在区域地理环境研究中的应用；3.地理信息系统（GIS）及其在区域地理环境研究中的作用；4.全球定位系统（GPS）在地理环境研究中的应用；5.数字地球与虚拟地理环境。通过本节内容的学习，使学生了解地理信息技术在现代区域地理环境研究中的重要作用，掌握基本概念与应用实例，提高学生运用地理信息技术解决实际问题的能力。核心素养目标分析本节教学内容旨在培养学生以下地理核心素养：

1.区域认知：通过学习地理信息技术在区域地理环境研究中的应用，提高学生对地理现象、地理过程和地理规律在特定区域中的认识，增强对区域差异和区域特征的理解。

2.综合思维：培养学生运用地理信息技术整合多源数据，对区域地理环境问题进行综合分析，形成系统、全面的地理观念。

3.人地协调观：通过案例分析，使学生认识到地理信息技术在促进人地关系和谐发展中的重要作用，增强保护环境、可持续发展的意识。

4.实践能力：让学生在实际操作中掌握地理信息技术的应用，提高解决实际地理问题的能力，培养创新精神和实践能力。

5.学科交叉能力：引导学生了解地理信息技术与物理学、计算机科学等学科的交叉融合，拓宽知识视野，提高跨学科综合素质。教学难点与重点1.教学重点

（1）地理信息技术的基本概念与分类：要求学生掌握遥感、GIS、GPS等基本概念，了解各自在区域地理环境研究中的应用领域。

-遥感技术：通过实例介绍，使学生理解遥感技术获取地理信息的原理及在资源调查、环境监测等方面的应用。

-地理信息系统（GIS）：讲解GIS的组成、功能及其在地理空间数据分析、决策支持等方面的作用。

-全球定位系统（GPS）：阐述GPS的原理，以及它在地理位置定位、导航等方面的应用。

（2）地理信息技术在实际案例中的应用：通过具体案例分析，使学生了解地理信息技术在解决现实地理问题中的重要作用。

-案例一：遥感技术在自然灾害监测中的应用，如地震、洪水等。

-案例二：GIS在城市规划、交通管理等方面的实际应用。

-案例三：GPS在户外探险、车辆导航等方面的应用。

2.教学难点

（1）遥感技术的原理与数据处理：遥感技术涉及光学、电磁波等多个领域，学生对这些概念的理解可能存在困难。

-难点突破：通过动画、图示等方式，形象地讲解遥感技术的原理，结合实际操作展示遥感数据的处理过程。

（2）GIS的空间分析功能：GIS空间分析功能具有较强的专业性和操作性，学生掌握起来有一定难度。

-难点突破：采用案例教学法，让学生在实际操作中学会使用GIS软件进行简单的空间分析，如缓冲区分析、叠加分析等。

（3）GPS定位原理及其在导航中的应用：GPS定位技术涉及卫星通信、时间同步等复杂概念，学生可能难以理解。

-难点突破：通过实物展示、模拟实验等方式，让学生直观地了解GPS定位原理，并结合实际导航软件进行操作体验。教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都有最新版的高中地理新人教版必修3教材，以便于学生跟随课程进度进行预习、复习和课堂学习。

-准备与本节课内容相关的章节摘要、知识点梳理资料，帮助学生快速把握重点内容。

2.辅助材料：

-收集与地理信息技术相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如遥感影像图、GIS软件界面截图、GPS导航操作视频等，以便于课堂展示和案例分析。

-精选一些具有代表性的地理信息技术应用案例，以图文并茂的形式呈现，增强学生对技术应用的直观感受。

-准备一些地理信息技术在现实生活中的应用实例，如新闻报道、科研论文等，以拓展学生的知识视野。

3.实验器材：

-准备遥感图像处理软件、GIS软件和GPS接收设备等，确保学生在课堂上能进行实际操作。

-确保实验器材的完整性和安全性，提前进行测试，避免课堂教学中出现故障。

4.教室布置：

-根据教学需要，将教室划分为不同区域，如讲授区、讨论区、实验操作台等。

-在实验操作台配备相关设备，如计算机、GIS软件、GPS接收器等，确保学生在实验操作时方便、高效。

-在讨论区设置白板或挂图，方便学生展示讨论成果和分享经验。

5.课前准备：

-教师提前熟悉教材内容，梳理教学思路，确保教学过程中能准确把握重点和难点。

-整理辅助材料，制作成PPT或教学视频，以便于课堂展示。

-与实验员沟通，确保实验器材和软件的正常使用。

-布置教室环境，确保教学活动的顺利进行。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解地理信息技术的基本概念和应用，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，如“地理信息技术有哪些应用场景？”等，激发学生思考，为课堂学习地理信息技术的作用做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确本节课的核心目标和教学难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，如小组讨论、案例解析等，提高学生学习地理信息技术的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题，如“这些技术如何帮助我们更好地理解地理环境？”等，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的区域地理环境研究方法，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解地理信息技术的基本概念、分类及其在区域地理环境研究中的作用，结合实例帮助学生理解。

突出重点，如遥感技术在环境监测中的应用，强调难点，如GIS的空间分析操作，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕“地理信息技术在解决实际问题中的具体应用”展开讨论。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，如使用GIS软件分析学校周边的环境变化，让学生在实践中体验知识的应用，提高实践能力。

在新课呈现结束后，对地理信息技术的应用进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

设计随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对地理信息技术知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍地理信息技术在科研、城市规划等领域的最新应用，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合地理信息技术在环境保护、灾害预警等方面的作用，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的地理信息技术的作用，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的内容，布置适量的课后作业，如分析地理信息技术在某一具体案例中的应用。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《遥感技术及其在资源与环境中的应用》：介绍遥感技术的基本原理、数据获取与处理方法，以及在资源调查、环境监测等领域的应用案例。

-《地理信息系统（GIS）技术与应用》：阐述GIS的起源、发展历程、主要功能及其在城市规划、交通管理、灾害预警等领域的应用实例。

-《全球定位系统（GPS）技术与应用》：讲解GPS的原理、组成、发展历程，以及GPS在军事、交通、户外探险等方面的应用案例。

2.课后自主学习和探究：

-鼓励学生利用网络资源、图书馆书籍等途径，深入了解地理信息技术的发展历程、现状及未来发展趋势。

-建议学生关注我国在地理信息技术领域取得的重大成果和突破，如北斗导航系统、高分遥感卫星等。

-引导学生结合实际生活，发现身边的地理信息技术应用，如手机地图导航、共享单车定位等，并分析其工作原理。

-组织学生进行课后小组讨论，分享学习地理信息技术的体会和心得，互相交流学习方法和经验。

-鼓励学生开展小课题研究，选择一个感兴趣的地理信息技术应用领域，进行深入探究，形成研究报告。

拓展与延伸内容旨在帮助学生巩固教材知识，拓宽知识视野，培养自主学习、合作交流、探究实践的能力。希望学生在课后能够充分利用这些资源，提高自己的地理信息技术素养。典型例题讲解例题1：遥感技术在地表温度监测中的应用

题目描述：利用遥感技术监测地表温度变化，分析其对生态环境的影响。

解答步骤：

1.介绍遥感技术在地表温度监测中的应用原理，如热红外遥感技术。

2.解释遥感影像如何反映地表温度变化，例如通过温度图像的颜色变化。

3.分析地表温度变化对生态环境的影响，如植被覆盖变化、水资源分布等。

答案：遥感技术通过热红外遥感技术监测地表温度变化，遥感影像中温度图像的颜色变化反映了地表温度的差异。地表温度的变化对生态环境有重要影响，如植被覆盖变化会影响地表温度，地表温度的变化也会影响水资源的分布。

例题2：GIS在城市规划中的应用

题目描述：利用GIS技术进行城市规划，分析城市土地利用现状和发展趋势。

解答步骤：

1.介绍GIS在城市规划中的功能，如空间数据分析、决策支持等。

2.解释GIS如何通过空间数据分析，如土地利用变化趋势分析，来支持城市规划决策。

3.分析GIS在城市规划中的应用案例，如土地利用规划、交通规划等。

答案：GIS在城市规划中通过空间数据分析，如土地利用变化趋势分析，支持城市规划决策。GIS在城市规划中的应用案例包括土地利用规划、交通规划等。

例题3：GPS在户外探险中的应用

题目描述：利用GPS技术进行户外探险，分析其在导航和安全方面的作用。

解答步骤：

1.介绍GPS在户外探险中的导航功能，如定位、导航、轨迹记录等。

2.解释GPS如何帮助户外探险者进行导航，如通过GPS接收器获取当前位置和目的地信息。

3.分析GPS在户外探险中的安全作用，如紧急救援、轨迹记录等。

答案：GPS在户外探险中通过定位、导航、轨迹记录等功能帮助户外探险者进行导航。GPS在户外探险中的安全作用包括紧急救援、轨迹记录等。

例题4：数字地球与虚拟地理环境

题目描述：探讨数字地球与虚拟地理环境的概念及其在地理信息科学中的应用。

解答步骤：

1.介绍数字地球的概念，如虚拟地球的数字化表示。

2.解释虚拟地理环境的概念，如虚拟现实技术在地理信息科学中的应用。

3.分析数字地球与虚拟地理环境在地理信息科学中的应用，如虚拟地理环境模拟、数字地球可视化等。

答案：数字地球是虚拟地球的数字化表示，虚拟地理环境是虚拟现实技术在地理信息科学中的应用。数字地球与虚拟地理环境在地理信息科学中的应用包括虚拟地理环境模拟、数字地球可视化等。

例题5：地理信息技术的综合应用

题目描述：结合遥感、GIS、GPS等地理信息技术，分析其在区域地理环境研究中的作用。

解答步骤：

1.介绍地理信息技术在区域地理环境研究中的应用，如遥感技术用于环境监测、GIS用于城市规划、GPS用于导航等。

2.解释地理信息技术如何综合应用，如遥感技术与GIS的结合用于资源调查、GPS与GIS的结合用于导航等。

3.分析地理信息技术综合应用在区域地理环境研究中的优势，如提高研究效率、降低成本等。

答案：地理信息技术在区域地理环境研究中的应用包括遥感技术用于环境监测、GIS用于城市规划、GPS用于导航等。地理信息技术综合应用在区域地理环境研究中的优势包括提高研究效率、降低成本等。板书设计1.重点知识点：

-地理信息技术的基本概念与分类

-遥感技术及其在区域地理环境研究中的应用

-地理信息系统（GIS）及其在区域地理环境研究中的作用

-全球定位系统（GPS）在地理环境研究中的应用

-数字地球与虚拟地理环境

2.重点词句：

-遥感技术：通过遥感卫星等获取地表信息的技术

-GIS：地理信息系统，用于处理、分